몇 년 전, Jennifer Pluznick이 생리학 및 감각 시스템에 대한 훈련의 끝에 가까워 졌을 때, 그녀는 이상하게 보이는 신장에서 무언가를 발견하게되어 놀랐습니다. 코에서 집을 더 많이 보았을 수있는 단백질 인 냄새 수용체였습니다. 신장이 폐기물을 소변으로 여과하고 혈액의 올바른 소금 함량을 유지한다는 점을 감안할 때 냄새 수용체가 어떻게 유용 할 수 있는지 알기가 어려웠습니다. 그러나 그녀가 냄새 수용체가하고있는 일에 대해 더 깊이 파고 들었을 때, Pluznick은 놀라운 결론을 내 렸습니다. 신장은 장내 미생물 군집으로부터 메시지를받습니다.
지난 몇 년 동안 현재 Johns Hopkins University의 생리학 부교수 인 Pluznick은 같은 생각을 가진 연구원들의 작은 밴드가 장의 데니즈가 신장을 말하는 것에 대한 그림을 만들었습니다. 그들은 이러한 의사 소통이 혈압에 영향을 미치며, 이는 미생물이 파괴되면 숙주가 어려움을 겪습니다. 연구원들은 혈액의 흐름을 조작하기 위해 신장과 혈관과 함께 미생물 군이 어떻게 공모하는지에 대한 직접적인 분자 수준의 설명을 발견했습니다.
.OLFR78이라고 불리는 냄새 수용체는 처음에는 고아였다. 그것은 이전에 코의 감각 조직에서 발견되었지만 아무도 그것이 어떤 특정한 향기 나 화학 메신저가 반응했는지는 아무도 몰랐다. Pluznick은 다양한 화학적 가능성을 테스트하여 시작하여 결국 후보자를 아세테이트와 프로 피오 네이트로 좁혔습니다. 이 단편 사슬 지방산 분자는 탄수화물의 긴 사슬의 발효 분해에서 나온 것-영양사가식이 섬유라고 부르는 것. 인간, 생쥐, 쥐 및 기타 동물은 섬유질을 소화 할 수 없지만 내장에 사는 박테리아는 할 수 있습니다.
결과적으로, 혈류를 통해 떠 다니는 아세테이트 및 프로 피오 네이트의 99 % 이상이 박테리아가 먹이를 주면서 방출됩니다. Pluznick은“모든 호스트 기여는 정말 적습니다. 따라서 박테리아는 OLFR78을 활성화시키는 유일한 의미의 원천입니다.
우리 몸은 전기가 전선을 통과하는 것과 마찬가지로 혈압과의 균형을 유지해야합니다. 여기서 너무 많은 폭발은 폭발을 의미하며 너무 적은 정전을 의미합니다. 혈압이 너무 낮 으면 유기체가 의식을 잃습니다. 너무 높으면 심장과 혈관의 긴장이 치명적일 수 있습니다. 생물은 균형을 바꾸는 영양소와 화학적 신호로 혈액을 끊임없이 범람하기 때문에 제어는 역동적이어야합니다. 신체 가이 대조군을 발휘하는 방법 중 하나는 Renin이라는 호르몬으로, 압력을 유지해야 할 때 혈관이 좁아집니다. OLFR78, Pluznick 및 그녀의 동료들은 발견 한 Renin의 생산을 도와줍니다.
냄새 수용체는 어떻게이 작업을 상속 했습니까? 냄새 수용체의 유전자는 신체의 거의 모든 세포에 존재합니다. 진화 과정 에서이 화학 센서가 냄새 뉴런이 아닌 호르몬을 제조하기 위해 기계에 연결되어 있고, 그 연결이 유용한 것으로 판명되면, 진화는 신장이 코에서 멀리 떨어진 곳에서도 배열을 보존했을 것입니다.
.그러나 OLFR78은 이야기의 끝이 아니 었습니다. 팀이 이러한 실험을 수행하는 동안, 그들은 GPR41이라는 다른 수용체가 장 미생물 군에서 신호를 받고 있음을 깨달았습니다. 작년에 논문에서, Pluznick의 첫 대학원생 인 Harvard University의 박사후 연구원 인 Niranjana Natarajan은 GPR41의 역할을 공개했습니다. OLFR78과 마찬가지로 GPR41은 아세테이트 및 프로 피오 네이트에 반응하는 것으로 알려져 있지만 혈압을 높이기보다는 혈압이 낮습니다. 또한 GPR41은 낮은 수준의 아세테이트 및 프로 피오 네이트에서 반응하기 시작하는 반면 OLFR78은 더 높은 수준에서만 차기입니다.
조각이 함께 맞는 방법은 다음과 같습니다. 마우스 또는 장기와 미생물이 이런 식으로 말하는 다른 숙주 유기체가 식사를하고식이 섬유가 장에 부딪 히고 박테리아가 사료를 먹이고 지방산 신호를 방출합니다. 이것은 모든 소비 된 영양소가 순환을 범람함에 따라 혈압을 내려 놓는 GPR41을 활성화합니다.
추수 감사절 저녁에 파이 한 조각 인 경우, 으깬 감자의 또 다른 도움 - GPR41 자체가 그 자체로 압력을 가할 수 있습니다. Pluznick은“우리는 이것이 OLFR78이 오는 곳이라고 생각합니다. 다음 지방산의 서지가 도착함에 따라 트리거 된 수용체는 레닌이 혈관을 수축 시키도록 요구함으로써 혈압을 바닥으로부터 유지합니다.
공생 박테리아가 혈압을 어떻게 조작하는지에 대한 새로운 이해는 미생물을 우리의 중요한 통계와 건강에 연결하는 데 더 큰 진전을 상징합니다. 시카고 대학교의 미생물 군집 연구원 인 잭 길버트 (Jack Gilbert)는 최근 몇 년간 건강에 미생물의 영향에 대한 모호한 진술이 평범 해졌지만,이 분야는 단순히 연관성을 넘어서고 있다고 말했다.
"모두가 약속에 대해 계속한다"고 말했다. 그러나 실제로 Pluznick, 그녀의 공동 작업자 및 기타 연구자들이 출판 한 것과 같은 기계적인 세부 사항으로 가득 찬 연구는 점점 더 많이 성장하고 있습니다.
작년 6 월, 국립 보건원 (National Institutes of Health)은 미생물 군의 혈압 조절에 관한 실무 그룹을 소집했다. 연구원들은 메릴랜드에서 주최자의 유전자 배경이 어떤 역할을하는지를 포함하여 중요한 질문에 여전히 대답해야 할 사항을 파악하기 위해 만났습니다. 예를 들어, 미생물 군집이 다른 숙주보다 일부 호스트에게 더 중요합니다.
.톨레도 대학교 (University of University of University)의 생리 학적 유전체학 교수이자 고혈압 및 개인화 의학 센터 (Bina Joe)는“더 많은 데이터를 얻는 것에 대한 흥분이 더 많다”고 말했다. PubMed를 보면 그녀는 계속해서 연구 논문보다 미생물 문학에 대한 더 많은 리뷰가 있습니다. 검토 기사는 새로운 연구자들에게 관심을 갖게되지만 여전히 더 자세한 내용이 있습니다.
이러한 세부 사항을 이해하는 것은 특정 미생물 세트를 다른 사람으로 이식하는 것이 개인화 된 의학의 희망의 일부 지지자와 같이 건강 문제를 치료하기에 충분한 수신자의 생물학을 재구성 할 수 있는지 아는 것입니다. 유명한 초기 연구 중 하나의 초기 연구는 비만 인간의 마이크로 바이 옴에 마른 마우스를주는 것이 비만으로 만들었고, 마른 인간의 미생물 군집은 마우스를 린드로 유지 한 것으로 나타났습니다. Pluznick은“올해 초에 나온 논문이 하나 있습니다. 아마도 혈압으로도 발생할 수 있음을 보여주었습니다.”라고 Pluznick은 말했다. 그러나 이론적으로, 새로운 박테리아를 교환하는 것이 고혈압에 대한 유전 적 경향이있는 사람들의 혈압을 약간 낮출 수 있더라도 평생 동안 차이를 만들 수 있습니다.
“유전자 나 유전자보다 조작하기 쉬운 일이 될 수 있습니다. 그것들은 변화하기가 훨씬 어렵다”고 말했다.
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